| 小火龙果 |
2023-11-17 15:00 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九：一个40倍显微物镜
显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统、成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 :U]Pm:ivTU
Zc*#LsQh.`
本课将给出一个学习例子： Eh[NKgYL
1.镜片数8片,不使用非球面 % 6Y}0>gY
2.视场角为25° A-eCc #I
3.数值孔径NA=0.55 O<X NI(@
4.波长为VIS M?kXzb \O
5.总长小于46mm Rn{X+b.
6.盖玻片0.17mm W;U<,g
'
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） qSaCl6[Do
d ;,C[&
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： 5p/.(
|b,
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm s&DAO r!i
2.焦距f=160/40=4mm #rp)Gc
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 En0hjXa
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 u:,B&}j
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 qVd s
2
_cJ\A0h^
下面是对DSEARCH的输入： t3!~= U
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 [&zSY mDk
_$oE'lat
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 l vU Ws
yzX S{#\
[attachment=122705] 2 ,.8 oa(
j"&Oa&SH
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 !T}R=;)e h
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 CZ(fP86e
Tcq@Q$H
Cn>t"#zs!~
命令窗口输入SPEC /8P7L'Rb
u#3Cst8Y
[attachment=122712] ETfoL.d$(
xI~ c~KC
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 |lVi* 4za%
`<%
w4 E
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 ,LL=b-Es
jW}hLj lN
[attachment=122704] 6O'Y@9#
q c6d,z/
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 ^5-SL?E
sT91>'&
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） <In+V
0EC/l
OS
[attachment=122706] yeV|j\TJI.
/qd~|[Kx:
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 T lB+
tV>
[attachment=122707] KoFWI_(b
"}< baz
最终结果 L0Z AF2O
[attachment=122713] M7neOQHq
q)tNH/
[attachment=122708] <ol? 9tm
DW U(ld:_
上述镜头数据列表均满足技术指标 :n oZ
p: a
~J OC8dO
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS PB@jh}
[attachment=122710] ;GZ' Rb
z@xkE ,j>
[attachment=122709] RP 6hw|
qnw8#!%I
[attachment=122711] ' h|d-p\`9
et`rPK~m
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 !GoHCe[10
[attachment=122715] fyv S1_
z-`4DlJU S
[attachment=122716] ~gOdK-SV*
Kuh)3/7
[attachment=122714] 05;J7T<
Bv}n G|
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 8*(|uX
很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。 E1 |:t$>Ld
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